Elektriksel rezonans, bir elektrik devresinde kondansatör ve bobin gibi reaktif elemanların empedanslarının birbirini sönümlediği ve maksimum akımın geçtiği bir durumdur. Elektriksel rezonansın meydana geldiği frekansa rezonans frekansı denir.
Elektriksel rezonansın oluşabilmesi için, devrede alternatif akım kaynağı olması gerekir. Alternatif akım kaynağından gelen gerilim, kondansatör ve bobin üzerinde değişen elektrik ve manyetik alanlar oluşturur. Bu alanlar, Faraday’ın indüksiyon yasasına göre, kondansatör ve bobinde indüklenen gerilimler meydana getirir.
Indüklenen gerilimler, kaynak geriliminin ters yönlü ve faz farklıdır. Bu gerilimlere reaktans gerilimleri denir. Reaktans gerilimleri, devreden geçen akıma karşı koyar ve onu azaltır. Bu nedenle, reaktif elemanların üzerinden geçen alternatif akımın genliği, kaynak geriliminin genliğinden daha küçüktür.
Ancak, kondansatör ve bobinin reaktans değerleri birbirine eşit olduğunda, yani X C = X L olduğunda, reaktans gerilimleri de birbirini tamamen sönümler. Bu durumda, devreden geçen alternatif akımın genliği maksimum olur. Bu durumun meydana geldiği frekansa rezonans frekansı denir.
Rezonans frekansı şu formülle hesaplanabilir:
Burada,
fr : Rezonans frekansı (Hz)
L : Bobinin endüktansı (H)
C : Kondansatörün kapasitansi (F)
Elektriksel rezonansın bazı uygulama alanları şunlardır:
-
Radyo ve televizyon alıcılarında istenen frekanstaki sinyalleri seçmek için ayar devreleri.
-
Elektrik şebekelerinde harmonik filtreleme yapmak için rezonant filtreler.
-
Elektrik motorlarında güç faktörü düzeltmesi yapmak için paralel rezonant devreler.
-
Elektromanyetik dalgaları üretmek için osilatör devreleri.
